[로이슈 전여송 기자] 국내 연구진이 환자 혈액 유래 물질을 활용해 근육과 혈관 재생을 동시에 유도할 수 있는 인공 조직 제작 기술을 개발했다.

한국연구재단은 울산과학기술원(UNIST) 강주헌 교수 연구팀과 연세대학교 의과대학 진윤희 교수 연구팀이 미세유체 기반 혈관화 근육 조직 제작 플랫폼 ‘SPARC’를 개발했다고 20일 밝혔다.

이번 연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단의 중견연구·신진연구·기초연구실 지원사업으로 수행됐으며, 연구 결과는 재료과학 분야 국제학술지 Materials Science ‘Advanced Materials’에 지난 4월 22일 온라인 게재됐다.

대용적 근육 손상은 외상이나 암 절제 등으로 근육 조직이 광범위하게 손상되는 질환이다. 기존 조직 이식 기술은 근육 정렬 또는 혈관 형성 중 한 가지 기능에 치중해 두 조직을 동시에 재생하는 데 한계가 있었다.

연구팀은 혈액 응고 과정에서 생성되는 단백질인 피브린을 활용했다. 피브린은 환자 혈액에서 직접 얻을 수 있어 면역 거부 반응 가능성이 낮은 소재로 알려져 있다.

연구팀은 미세유체 채널 내부의 마이크로 기둥 구조를 이용해 전단응력을 조절하는 ‘SPARC’ 플랫폼을 구축했다. 전단응력이 높은 영역에서는 피브린 다발이 조밀하게 정렬돼 근육세포 분화에 적합한 환경이 형성됐고, 전단응력이 낮은 영역에서는 혈관세포 네트워크 형성에 유리한 구조가 만들어졌다.

이를 통해 하나의 구조체 내부에서 근육과 혈관 조직이 공간적으로 구분돼 동시에 성장하는 결과를 확인했다고 연구팀은 설명했다.

연구팀은 생쥐 근육 손상 모델 실험에서 해당 구조체가 숙주 혈관과 연결돼 혈관 재형성과 근섬유 재생, 운동 기능 회복을 촉진하는 결과도 확인했다.

강주헌 강주헌 교수는 “피브린이 물리적 자극에 따라 정렬되는 특성을 활용해 단일 소재 기반 복합 미세환경을 구현한 점이 특징”이라며 “외상성 근육 손상과 암 절제 후 조직 결손 등 다양한 난치성 질환 치료 분야로 확장 가능성이 있다”고 말했다.

전여송 로이슈(lawissue) 기자 arrive71@lawissue.co.kr